بررسی رفتار رئولوژیکی پلی اتیلن سنگین: اثر نانورس

در این پژوهش نانوکامپوزیت هایی برپایه دو نوع پلی اتیلن سنگین تهیه شده و مورد ارزیابی رئولوژیکی قرار گرفتند. دو پلی اتیلن انتخاب شده دارای اختلاف فاحش در شاخص جریان مذاب بودند. pe-0035 و pe-6070 که به ترتیب دارای شاخص جریان های مذاب 35/0 و gr/mole 8 بودند. ابتدا اثر سازگارکننده های کوچک مولکول نظیر پارافین مالئیکه سنتز شده و برش نفتی h.v.s و پلی اتیلن مالئیکه بررسی شد. سازگارکننده های کوچک مولکول به دلیل کاهش شدید ویسکوزیته نتایج قابل قبولی را ایجاد نکردند. سپس دور پیچ دستگاه مورد ارزیابی قرار گرفت که دور پیچ rpm50 در برابر rpm150 انتخاب شد. زیرا به دلیل زمان اقامت بالاتر امکان نفوذ زنجیره ها و زمان برای اعمال تنش های برشی افزوده می شد. اما در هیچکدام از نمونه های برپایه pe-0035 ساختارهای لایه باز شده و پراکنده شده خاصی ایجاد نشد. لذا با توجه به اهمیت موضوع تعادل تنش و نفوذ زنجیره ها در یک سیستم اختلاط برای تشکیل ساختارهای پراکنده شده بیشتر، نانوکامپوزیت هایی برپایه آلیاژ دو پلی اتیلن تهیه شدند تا با حضور pe-6070 میزان نفوذ افزوده شده و با حضور pe-0035 میزان تنش بالایی به سیستم وارد شود. نتایج رئولوژیکی و پراش اشعه ایکس بیانگر افزایش ساختار های لایه باز شده و افزایش فاصله بین لایه ای صفحات نانورس بودند. این افزایش حتی قویتر از نتایج pe-6070 با نفوذ بسیار مناسب بود. سپس توزیع وزن مولکولی مجازی نمونه های نانوکامپوزیتی با استفاده از روش های رئولوژیکی بدست آمد. با افزودن نانوذرات رس، تعداد برخی زنجیره ها با جرم مولکولی پایین تر کم و تعداد برخی زنجیره ها با جرم مولکولی بیشتر افزایش نشان می داد. این موضوع را میتوان با نفوذ برخی زنجیره های خاص و برهم کنش شدید آن ها با صفحات نانو رس در بین لایه های باز شده یا پراکنده شده مرتبط دانست. به طوری که مدل حرکتی این زنجیره در کنار صفحات نانورس تغییر کرده و همچون زنجیره های سنگین تر خود را نشان می دهند. البته این فرضیه نیاز به تحقیق بیشتر دارد. طیف های آسایش نانوکامپوزیت ها نیز رسم و بررسی شدند.